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科普 | 深度解析人造棉与莫代尔、天丝的区别

2017-05-16

 

天然纤维素纤维

由纤维素大分子构成,来源于植物的种籽、果实、茎、叶等部位获得的纤维,如棉纤维、木棉纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维等。

再生纤维素纤维

树木、草类中也含有大量纤维素高分子,但是没有呈长纤维状态存在,无法直接当做纤维来使用,将这些富含纤维素的天然植物材料经过一些列的化学和物理加工后得到的化学结构仍然是纤维素,只是其相对分子质量及其分布以及超分子结构发生了变化,这样的纤维即为再生纤维素纤维。

再生纤维素纤维的起始原材料为纤维素,纤维结构中的纤维二糖结构单元含有大量亲水性基团——羟基,这是包括天然纤维素纤维在内的纤维素纤维具有良好吸湿性的原因所在。

再生纤维素纤维的原材料来源

凡是富含纤维素的天然植物几乎都可以作为再生纤维素纤维与半合成纤维的原材料,例如棉籽绒、棉杆皮、针叶树与阔叶树的树干树枝、竹子的秆茎、甘蔗残渣、芦苇茎、汉麻、亚麻、苎麻等。

再生纤维素纤维的种类

再生纤维素纤维包括有:粘胶纤维(Viscose)、莫代尔纤维(Modal®)、莱赛尔纤维(Lyocell,商品名Tencel® )、汉麻秆芯粘胶纤维、竹(浆)纤维、醋酸纤维素酯纤维等。

普通粘胶纤维

普通粘胶纤维多采用棉短绒制成,俗称人造棉人造丝

其生产工艺是,采用化学精练的方法去除原材料中的杂质制成浆粕,经碱处理后用二硫化碳与碱纤维素进行磺酸化反应制成纺丝原液,最后采用湿法纺丝工艺将从喷丝板中喷出的纺丝原液细流挤入由硫酸/硫酸钠/硫酸锌等组成的凝固浴中,重新再生为纤维素凝固而成。

复杂成型过程的不均匀性会使常规粘胶纤维的横截面呈腰圆形或无规则状,内部有孔洞,纵向有无规则沟槽。


粘胶具有优良的吸湿性、易染性,但是其模量、强度较低,尤其是湿强度低。

莫代尔纤维

莫代尔纤维是高湿模量粘胶纤维的商品名,它与普通粘胶纤维的区别在于,莫代尔纤维改善了普通粘胶纤维在润湿状态下的低强度、低模量的缺点,在润湿状态下也具有较高的强度和模量,故常称为高湿模量粘胶纤维。不同纤维厂家的同类商品还有不同称谓,例如富强纤维、虎木棉及纽代尔(Newal® )等品名。


莫代尔的生产工艺

与普通粘胶纤维相比,其生产工艺上的差别主要有:

1     纤维素应具有较高的平均聚合度(约为450);

2     制备的纺丝原液具有较高浓度;

3     调配相应适宜的凝固浴组成(如提高其中硫酸锌的含量),并降低凝固浴温度,延缓成型速度。

莫代尔纤维特性

纤维内外层结构较均匀,纤维横截面的皮芯层结构没有普通粘胶纤维明显,截面形态趋于圆形或腰圆形,纵向较光滑,湿态下有较高强度和模量,吸湿性能优异。


莱赛尔纤维

莱赛尔(Lyocell)纤维由英国考陶尔公司发明,后转由瑞士兰精公司生产,商品名为Tencel® ,在我国的商品名采用其谐音天丝®

莱赛尔的生产工艺

莱赛尔是以N-甲基氧化吗啉(NMMO)水溶液为溶剂,可以直接将纤维素浆粕溶解到纺丝溶液,再采用湿法纺丝或干-湿纺丝方法,以一定浓度的NMMO-H2O溶液为凝固浴使纤维成型,再将初生纤维拉伸、水洗、上油、干燥等处理得到的纤维素纤维。

这种纺丝方法与普通粘胶纤维的生产方法相比,最大的优点是NMMO可直接溶解纤维素浆粕,纺丝原液的生产流程可以大大简化,且NMMO的回收率可达到98%,生产过程几乎不污染环境。

莱赛尔纤维特性

形态结构与普通粘胶完全不同,横截面结构均匀,呈圆形,且无皮芯层之分,纵向表面光滑无沟槽,具有比粘胶纤维优异的力学性能。


(来源:纺织导报官微)